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3D打印制造技术的发展现状以及未来趋势

3D打印应用是非常的广泛,目前在航空航天、汽车模具、消费电子、教育、文化创意、珠宝首饰、医疗等领域应用比较多。比如,航空航天零部件复杂,对轻量化要求高,价格较高,所以对3D打印应用是最迫切,也是最成功的。

在汽车方面,除了发动机研发外,汽车上的很多零部件,甚至现在新能源汽车出现以后,其实带来了很多新的东西,或者很新的设计。我们考虑轻量化,考虑它的结构,它的各种各样的性能,这是3D打印目前做的一些零件,它过去建这些东西可能要铸造,或者是要去加工,那么现在我们用3D打印来做来设计,它就可以做得非常简单,或者是轻量。

在模具方面,3D打印技术的快速响应和高自由度成型特征,给模具制造行业带来翻天覆地的变化。缩短周期、降低成本、降低门槛、提高寿命、定制化。

在教育方面,现在包括中小学中专技校大学里面,3D打印的教育对技术的实际需求也是非常多的,因为大家对这个并不熟。还有文化创意,珠宝首饰、消费电子也大量用到3D打印技术。

在医疗方面,我们知道人体里边有些植入体,还有做一些很多修复体,它都不是规则的形状,过去用机加工的办法来做是非常困难的,而3D打印给我们带来一个非常方便的工具。

目前最主要的两个成功的应用,一个是航空航天,一个是医疗,这两个领域目前占的市场份额是非常大的。

目前,3D打印大概分五类,第一类是粉末/丝状材料高能束烧结或熔化成形;第二类是丝状材料挤出热熔成形;第三类是液态树脂光固化成形;第四类是液体喷印成形;第五类是纸、塑料薄膜或复合材料等片/板材逐层粘接/焊接成形。这这些工艺中最典型的像激光选区烧结,主要是做尼龙塑料高分子材料为主。当然也有部分做金属材料。激光选区熔化是一种金属零件的3D打印技术,这种技术给我们带来革命性的变化,所以有人说3D打印就可以引领第三次工业革命。德国把3D打印当成工业4.0里面的智能制造里面的一个核心技术。

华南理工大学早就开始研发3D打印技术,而我也从2004年开始进入3D打印领域。华南理工大学04年就研发出国内第一台激光选区熔化快速制造设备DiMetal-240,后来陆续有很多种设备研发出来。2013到2016年,我们在广东省的两个企业也进行了产业化,把这些定型以后,现在也开始做产品,并做得不错的。我们在这个领域有非常多的专利,包括发明专利、实用信息专利。

我们在很多领域在国际上处于领先的地位,包括航空航天,汽车零部件等,比如多材料3D打印设备就可以有四种材料,就是说我们可以在3D打印时,有四种材料可以打印可以做,比方每一层都不一样,可以两连续四层不一样,可以做。记录材料和复合材料。那么在应用领域里面,其实我们做过非常多的医学应用,牙科也与很多医院共享成果。

我们的多材料的3D打印设备在国内也是处于非常领先的一个地位,开发多种材料金属3D打印设备,满足同时打印多种金属材料的要求,可以一次性成型出不同部位具有不同材料的复杂功能零件。

3D打印的发展是一个趋势。除了汽车领域团,还有一些大型的结构建房,都有比较好应用。可以看出,3D打印对我们的制造业产生非常大的影响。

今天,我的报告就到这里,谢谢大家!

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